¿Qué es un hash y cómo se usa en la firma electrónica?

Un código hash es una parte fundamental para las aplicaciones de firma electrónica y para las tecnologías blockchain.

Una función hash es considerada un proceso criptográfico que se utiliza para obtener el código hash y, de esta forma, aumentar la seguridad de la información digital dentro de la empresa y poder usar herramientas con total fiabilidad como en el caso de la firma electrónica o digital.

¿Qué es un hash?

Un hash es una función criptográfica que toma una entrada de datos de cualquier tamaño y la transforma en una cadena de caracteres de longitud fija compuesto por letras y números con una longitud determinada. Este algoritmo matemático representa un conjunto de archivos determinados.

El resultado de aplicar la función de hash a un conjunto de datos es conocido como el hash o el valor hash.

El propósito principal de un hash es garantizar la integridad y la seguridad de los datos. El algoritmo de hash toma los datos de entrada y los procesa de una manera que es determinista y rápida. Incluso un cambio menor en los datos de entrada produce un resultado de hash completamente diferente.

Posiblemente hayas podido ver este tipo de códigos en algún documento con carácter a ser firmado digitalmente y suele estar situado en los márgenes o en el pie de la página. El hash se crea gracias a la función hash (anteriormente comentada) y suele tener un aspecto como el siguiente:

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Características del hash

Existen muchas características a tener en cuenta a la hora de trabajar con un código hash. En este artículo te vamos a comentar las características fundamentales:

• Añaden seguridad a documentos de tipo básico como puede ser la información sobre destinatarios y remitentes.
• Las modificaciones en los documentos son fácilmente reconocibles gracias a los códigos hash ya que una pequeña modificación en el archivo también modificará el código generado previamente.
• Al igual que no se puede modificar el documento sin que varíe el hash, tampoco se pueden generar dos hash iguales ya que cada hash representa un archivo concreto.
• Están almacenados en una tabla denominada ‘tabla hash’ y permite acceder a los valores de los códigos de forma rápida.
• Unidireccionalidad: Es computacionalmente impracticable obtener los datos originales a partir del valor hash. No se puede invertir el proceso de hash.
• Tamaño fijo: Independientemente del tamaño de los datos de entrada, el valor hash tiene una longitud fija.
• Determinismo: Para un conjunto de datos dado, el algoritmo de hash siempre produce el mismo valor hash. Es predecible y consistente.
• Cambios mínimos producen cambios drásticos: Incluso una modificación pequeña en los datos de entrada generará un hash completamente diferente.
• Resistencia a colisiones: Un buen algoritmo de hash tiene una probabilidad extremadamente baja de producir el mismo hash para diferentes conjuntos de datos.
• Eficiencia computacional: El proceso de hash es rápido y eficiente, lo que permite el procesamiento de grandes cantidades de datos en poco tiempo.
• Difusión: Un cambio en cualquier parte de los datos de entrada afecta significativamente el valor hash resultante, distribuyendo los cambios a lo largo del hash.
• Facilidad de cálculo: Calcular el hash de un conjunto de datos es computacionalmente sencillo y rápido, independientemente del tamaño de los datos.
• Protección de la integridad: Un hash permite verificar si los datos originales han sido modificados o alterados, proporcionando una verificación de integridad.
• No revela información sensible: El valor hash no debe revelar información sobre los datos originales, garantizando la confidencialidad de la información.

¿Para qué sirven estos códigos?

Como estos códigos representan un valor único para cada documento, sus usos pueden verse en infinidad de operaciones:

• Firma electrónica: asegura la identificación de un documento de forma inequívoca y la no modificación del mismo después de la firma. El hash antes de la firma y el que se genera después de la misma deben coincidir lo que supone un gran beneficio para la seguridad de la operación. Este código además sirve para dar mayor seguridad de cara a la verificación de la identidad de los firmantes de un documento, ya que una vez que el documento se ha firmado por alguna persona, queda registrado.
• Antivirus: para saber si un archivo es malicioso (malware) utilizan, de forma exclusiva, los códigos hash.
• Gestor de contraseñas: servicios como Google, a la hora de guardar nuestras contraseñas, lo hacen mediante códigos hash en un texto que no sea plano, lo cual le dará más seguridad y privacidad a nuestras claves.
• Criptomonedas: se utiliza en todas las operaciones derivadas de la tecnología blockchain. Poder crear seguridad, privacidad y transacciones fiables gracias a los hash es una clara ventaja.
• Integridad de datos: Los hashes se utilizan para verificar la integridad de los datos transmitidos o almacenados. Comparar el hash original con el hash calculado de los datos permite detectar cualquier cambio o corrupción.
• Contraseñas seguras: Los códigos hashes se emplean en el almacenamiento de contraseñas. En lugar de almacenar las contraseñas en texto plano, se guarda el hash de la contraseña. Esto ayuda a proteger las contraseñas en caso de brechas de seguridad.
• Búsqueda eficiente: También se utilizan en estructuras de datos como tablas hash para agilizar la búsqueda de información en grandes conjuntos de datos.
• Validación de archivos: Los hashes se emplean para verificar la autenticidad de archivos descargados. Al comparar el hash del archivo descargado con el hash proporcionado por la fuente original, se puede asegurar que el archivo no ha sido modificado maliciosamente.
• Detección de duplicados: Los hashes se utilizan para identificar y eliminar duplicados en bases de datos o sistemas de almacenamiento, ahorrando espacio y mejorando la eficiencia.
• Verificación de integridad de imágenes: Los hashes se usan en la verificación de integridad de imágenes forenses y médicas para asegurar que los datos de imagen no hayan sido alterados.
• Control de versiones: Los hashes se emplean en sistemas de control de versiones para identificar cambios en archivos y determinar si dos versiones son idénticas o diferentes.
• Protección de derechos de autor: Los hashes se utilizan en sistemas de gestión de derechos de autor para identificar y rastrear contenido protegido.
• Bloqueo de spam: Los hashes se emplean en sistemas antispam para identificar y bloquear contenido no deseado o malicioso, como correos electrónicos no deseados o comentarios de spam.

Tipos de hash más usados

La actualización constante en el mundo tecnológico es algo prácticamente obligatorio. Es por ello por lo que la creación de código hash ha ido desarrollando diferentes sistemas para mejorar, sobre todo, en seguridad.

A continuación os mostraremos los tipos de hash más utilizados en nuestros tiempos:

• MySQL → es un software creado por Oracle con el que se pueden gestionar bases de datos
• MD5 (Message Digest Algorithm 5): Es un algoritmo de hash ampliamente utilizado pero considerado obsoleto debido a vulnerabilidades de seguridad descubiertas. Produce un hash de 128 bits.
• SHA-1 (Secure Hash Algorithm 1): Otro algoritmo de hash ampliamente utilizado, pero también considerado obsoleto debido a vulnerabilidades. Produce un hash de 160 bits.
• CRC (Cyclic Redundancy Check): Aunque técnicamente no es un hash criptográfico, se utiliza para verificar la integridad de los datos en aplicaciones como detección de errores en la transmisión de datos.
• CRC32 (Cyclic Redundancy Check): Aunque técnicamente no es un algoritmo de hash criptográfico, se utiliza ampliamente para la detección de errores en la transmisión de datos y para comprobar la integridad de archivos.
• HMAC (Hash-based Message Authentication Code): Combina un algoritmo de hash criptográfico con una clave secreta para proporcionar autenticación y verificación de integridad de mensajes.
• RIPEMD (RACE Integrity Primitives Evaluation Message Digest): Es una familia de algoritmos de hash criptográfico desarrollada en Europa. Los más comunes son RIPEMD-160 y RIPEMD-256.
• SipHash: Es un algoritmo de hash criptográfico diseñado para prevenir ataques de colisión y es ampliamente utilizado en aplicaciones de seguridad, como protección de claves criptográficas.
• GOST (Government Standard of the Russian Federation): Es un algoritmo de hash criptográfico desarrollado en Rusia y utilizado principalmente en aplicaciones y estándares rusos.
• Tiger: Es un algoritmo de hash criptográfico diseñado para ofrecer un equilibrio entre velocidad y seguridad. Aunque no es tan ampliamente utilizado como otros algoritmos, todavía se encuentra en algunas aplicaciones específicas.

Además de estos ejemplos, hay otros algoritmos de hash criptográficos y no criptográficos disponibles, cada uno con sus propias características y usos específicos. Algunos algoritmos de hash están diseñados para la verificación de integridad de datos, mientras que otros son más adecuados para la generación de firmas digitales o la protección de contraseñas. La cantidad total de tipos de hash es difícil de determinar de manera precisa, ya que la investigación y el desarrollo continúan en el campo de la criptografía y la seguridad.

Cuáles son los hash más utilizados para las firmas electrónicas

Para generar firmas digitales, se recomienda utilizar algoritmos de hash criptográficos que sean seguros y ampliamente aceptados en la comunidad de seguridad. Estos hash dan seguridad y permiten cumplir con la normativa legal de la firma electrónica. Algunos de los mejores tipos de hash para firmar electrónicamente son:

1. SHA-256 (Secure Hash Algorithm 256): Es uno de los algoritmos de hash más utilizados y ampliamente aceptados en la actualidad. Produce un hash de 256 bits y es considerado seguro.
2. SHA-3 (Secure Hash Algorithm 3): Es la última versión del algoritmo de hash propuesto por el NIST. Las variantes SHA-3-256 y SHA-3-512 son opciones sólidas para generar firmas digitales.
3. BLAKE2: Es un algoritmo de hash criptográfico rápido y eficiente, que ofrece alta seguridad y flexibilidad en la elección del tamaño de salida del hash.
4. Whirlpool: Es un algoritmo de hash criptográfico de alta seguridad con un tamaño de hash de 512 bits. Es ampliamente utilizado en aplicaciones que requieren una mayor resistencia a ataques criptoanalíticos.

Beneficios del hash en la firma electrónica

Como hemos mencionado anteriormente, el código hash es un buen aliado en el ámbito de la firma electrónica.

1. Con la creación de un documento se genera un código hash que identifica, de forma única, dicho documento. El algoritmo será el encargado de otorgarle un hash.
2. El emisor, con la firma del documento, cifra un código hash con una clave privada.
3. En el envío se mantiene el hash pero la clave pasa a ser pública.
4. Una vez que el receptor haya recibido el documento, de manera automática sucede lo siguiente:
   1. Se genera un nuevo hash que mantiene, como punto de partida, el documento enviado 
   2. Se descifra el hash que el documento lleva encriptado gracias a la clave pública
   3. Para que la firma se considere válida ambos hashes deben coincidir. De esta forma podemos asegurar que el documento no ha sido alterado

¿Cómo trabaja efirma GO con los hash?

La implementación de este código hash, y de acuerdo con el reglamento eIDAS y las leyes por las que se rige, hace que los documentos que se trabajan bajo nuestro software sean más seguros y privados, evitando así, posibles alteraciones en los mismos.

De esta forma trabajamos con la mayor fiabilidad y protección en efirma GO y queremos que tu empresa se sienta así. Para ello, descubre los planes de la firma electrónica más competentes del mercado, sin compromiso de permanencia.

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